Paul Ramond lauréat du prix « Springer Theses »

La thèse de Paul Ramond, ancien doctorant de l’Unité de mathématiques appliquées d’ENSTA Paris, a été retenue par l’éditeur scientifique Springer pour bénéficier d’une édition sous format livre dans la collection « Springer Theses ». Il s’agit d’une reconnaissance de l’excellence scientifique du travail fourni et de son impact dans le domaine de recherche concerné.

La collection « Springer Theses » rassemble une sélection des meilleures thèses de doctorat du monde entier. Pour une plus grande accessibilité aux non-spécialistes, les versions publiées comprennent une introduction étendue, ainsi qu'un avant-propos du directeur de thèse de l'étudiant expliquant la pertinence particulière du travail dans le domaine.

La thèse de Paul Ramond, « The First Law of Mechanics in General Relativity & Isochrone Orbits in Newtonian Gravity  » (Première Loi de la Mécanique en Relativité Générale & Orbites Isochrones en Gravitation Newtonienne), est constituée de deux parties :

Paul Ramond, doctorant de l'UMA
Paul Ramond, ancien doctorant de l'Unité de mathématiques appliquées d'ENSTA Paris

— La première traite du mouvement des couples de trous noirs ou d’étoiles très denses sur le point de fusionner. Cet événement, générateur d’ondes gravitationnelles comme celles détectées pour la première fois en 2015, est prédit par la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein en 1915. La thèse expose des avancées théoriques dans la compréhension du mouvement de ces systèmes.

Système binaire de trous noirs qui fusionnent
Un système binaire de trous noir qui fusionnent, comme représenté en haut se décompose en trois phases: la phase de spiralement (2 premières images), la phase de fusion (3e image) et la phase de relaxation (4e image). Au fur et à mesure de son évolution, ce système binaire déforme l’espace-temps environnant, et cette déformation se déplace dans l’univers à la vitesse de la lumière : ce sont des ondes gravitationnelles. Sur Terre, on les détecte à l’aide d’observatoires dédiés, et la forme de l’onde peut-être reconstruite, comme représentée en bas.

— La seconde partie concerne la résolution d’un problème de physique mathématique qui trouve son origine en 1950, dans les travaux de l’astrophysicien français Michel Hénon. Ce problème mathématique est résolu avec des méthodes nouvelles de géométrie, et concerne les propriétés des orbites d’astres en collection sphérique, comme le cœur des amas globulaires ou certaines galaxies.

quelques orbites suivies par une particule dans un potentiel isochrone
Quelques orbites suivies par une particule dans un potentiel isochrone, l’un des objets d’étude principaux de la seconde partie de la thèse. Bien qu’elles soient différentes, elles ont en commun le fait de revenir à la même distance du centre après une certaine période, d’où leur nom: iso-chrone

Paul Ramond avait pour directeurs de thèse Alexandre Le Tiec, chargé de recherche CNRS au Laboratoire Univers et Théories, Observatoire de Paris, Meudon, et Jérôme Pérez, enseignant-chercheur à l'Unité de mathématiques appliquées de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris), Institut Polytechnique de Paris, Palaiseau.